一种磁性液体磁感应强度传感器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明属于传感器领域，适用于磁感应强度测量。
【背景技术】
[0002]目前，常用的测量磁感应强度的方法主要包括:电流天平法、力平衡法、动力学法、功能关系法、磁偏转法、霍尔效应法、电磁感应法等。其中，最常用、最成熟的方法为霍尔效应法。运用霍尔效应法制成的磁感应强度传感器常被称为特斯拉计或者高斯计。这种磁感应强度传感器精度能够满足使用要求，但是鲁棒性不强，受到冲击时，霍尔探头极易损坏，一旦霍尔探头有磕碰或者振动，就会严重影响测量的精度，需要返厂比照标准磁场进行校正。因此霍尔探头在使用时的工况要求较高。
【发明内容】
[0003]本发明需要解决的技术问题:现有的磁感应强度传感器鲁棒性不强、不耐冲击振动、使用工况要求高的问题。
[0004]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:
[0005]一种磁性液体磁感应强度传感器，该传感器包括:弱磁铁，磁性液体，磁场探头，相位式光感位移传感器，模数转换器，显示器。
[0006]该传感器各部分之间的连接:
[0007]将弱磁铁固定于磁场探头的圆弧形底面中心处，然后向磁场探头的圆弧形底面注入磁性液体，弱磁铁用于吸附磁性液体，使磁性液体始终位于磁场探头的圆弧形底面中心处。然后在磁场探头的上部正对磁性液体处安装相位式光感位移传感器，相位式光感位移传感器的光源正对磁性液体，然后依次连接模数转换器和显示器。
[0008]初始状态未施加外加磁场时，此时磁性液体在弱磁铁和磁场探头圆弧底面的共同作用下位于磁场探头的底部中心处，此时输出信号为零；当施加外加磁场后，磁性液体表面产生尖峰，通过控制磁性液体的用量，使得磁性液体在外加磁场的作用下能够保持单峰状态，这样磁性液体尖峰的顶部与相位式光感位移传感器的光源之间的距离减小，相位式光感位移传感器将两者间距离信号转换为电压信号输出，电压信号通过模数转换器转换成数字信号在显示器上显示出来。外部的磁场强度越大，磁性液体尖峰的高度越高，磁性液体尖峰的顶部与相位式光感位移传感器的光源之间的距离越小，输出的电压信号就越大。在一定范围内，输入的磁场强度和输出的电压信号之间有很好的线性关系，能够满足工程应用的需求。
[0009]本发明的有益效果:
[0010]本发明中，所使用的磁场探头鲁棒性极佳，磁场探头的圆弧底面以及位于底面的弱磁铁给磁性液体提供了很好的回复力，因此外部的冲击、磕碰不会对磁性液体磁感应强度传感器的测量精度产生影响，因此该磁性液体磁感应强度传感器相比于传统传感器对工况的要求低，应用范围广。
【附图说明】
[0011 ] 图1 一种磁性液体磁感应强度传感器初始状态图。
[0012]图中:弱磁铁I，磁性液体2，磁场探头3，相位式光感位移传感器4，模数转换器5，显不器6。
[0013]图2 —种磁性液体磁感应强度传感器工作状态图。
[0014]图中:弱磁铁I，磁性液体2，磁场探头3，相位式光感位移传感器4，模数转换器5，显不器6。
【具体实施方式】
[0015]以附图1和附图2为【具体实施方式】对本发明作进一步说明:
[0016]一种磁性液体磁感应强度传感器，该传感器包括:弱磁铁1，磁性液体2，磁场探头3，相位式光感位移传感器4，模数转换器5，显示器6。
[0017]该传感器各部分之间的连接:
[0018]将弱磁铁I固定于磁场探头3的圆弧形底面中心处，然后向磁场探头3的圆弧形底面注入磁性液体2，弱磁铁I用于吸附磁性液体2，使磁性液体2始终位于磁场探头3的圆弧形底面中心处。然后在磁场探头3的上部正对磁性液体2处安装相位式光感位移传感器4，相位式光感位移传感器4的光源正对磁性液体2，然后依次连接模数转换器5和显示器6ο
[0019]初始状态未施加外加磁场时，此时磁性液体2在弱磁铁I和磁场探头3圆弧底面的共同作用下位于磁场探头3的底部中心处，输出信号为零，如图1所示；当施加外加磁场后，磁性液体2表面产生尖峰，通过控制磁性液体2的用量，使得磁性液体2在外加磁场的作用下能够保持单峰状态，如图2所示，这样磁性液体2尖峰的顶部与相位式光感位移传感器4的光源之间的距离减小，相位式光感位移传感器4将两者间距离信号转换为电压信号输出，电压信号通过模数转换器5转换成数字信号在显示器6上显示出来。外部的磁场强度越大，磁性液体2尖峰的高度越高，磁性液体2尖峰的顶部与相位式光感位移传感器4的光源之间的距离越小，输出的电压信号就越大。在一定范围内，输入的磁场强度和输出的电压信号之间有很好的线性关系，能够满足工程应用的需求。
[0020]本发明的有益效果:
[0021]本发明中，所使用的磁场探头3鲁棒性极佳，磁场探头3的圆弧底面以及位于底面的弱磁铁I给磁性液体2提供了很好的回复力，因此外部的冲击、磕碰不会对磁性液体磁感应强度传感器的测量精度产生影响，因此该磁性液体磁感应强度传感器相比于传统传感器对工况的要求低，应用范围广。
【主权项】
1.一种磁性液体磁感应强度传感器，其特征是:包括弱磁铁(I)，磁性液体(2)，磁场探头(3)，相位式光感位移传感器(4)，模数转换器(5)，显示器(6)等六部分，弱磁铁⑴固定于磁场探头(3)的圆弧形底面中心处，然后向磁场探头(3)的圆弧形底面注入磁性液体(2)，弱磁铁(I)用于吸附磁性液体(2)，使磁性液体(2)始终位于磁场探头(3)的圆弧形底面中心处，然后在磁场探头(3)的上部正对磁性液体(2)处安装相位式光感位移传感器(4)，相位式光感位移传感器(4)的光源正对磁性液体(2)，然后依次连接模数转换器(5)和显示器(6);初始状态未施加外加磁场时，此时磁性液体(2)在弱磁铁(I)和磁场探头(3)圆弧底面的共同作用下位于磁场探头(3)的底部中心处，输出信号为零；当施加外加磁场后，磁性液体(2)表面会产生尖峰，外部的磁场强度越大，磁性液体(2)尖峰的高度越高，磁性液体⑵尖峰的顶部与相位式光感位移传感器⑷的光源之间的距离越小，输出的电压信号越大，电压信号通过模数转换器(5)转换成数字信号在显示器(6)上显示出来。
【专利摘要】一种磁性液体磁感应强度传感器，适用于磁感应强度测量。该传感器包括：弱磁铁(1)，磁性液体(2)，磁场探头(3)，相位式光感位移传感器(4)，模数转换器(5)，显示器(6)。初始状态时，磁性液体(2)在弱磁铁(1)作用下位于磁场探头(3)的底部中心处；施加磁场后，磁性液体(2)表面产生尖峰，磁场强度越大，磁性液体(2)尖峰的高度越高，磁性液体(2)尖峰的顶部与相位式光感位移传感器(4)光源之间的距离越小，输出的电压信号越大。在一定范围内，输入的磁场强度和输出的电压信号之间有很好的线性关系，能够满足工程应用的需求。该磁性液体磁感应强度传感器相比于传统传感器对工况要求低，耐冲击振动，应用范围广。
【IPC分类】G01R33-02
【公开号】CN104765007
【申请号】CN201510191836
【发明人】李德才, 谢君
【申请人】北京交通大学
【公开日】2015年7月8日
【申请日】2015年4月22日